——科學家開發鼻腔菌群載體實現藥物"腦內直送"
鼻子不僅是呼吸與感知氣味的器官,更暗藏著一條通往大腦的"秘密通道"。新加坡國立大學Matthew Wook Chang團隊在《細胞》雜志發表的突破性研究[1],通過改造鼻腔原生菌群,成功構建了一種"生物快遞系統",讓藥物繞過重重屏障直達大腦,為肥胖、阿爾茨海默病等頑疾帶來全新治療范式。
血腦屏障:藥物輸送的"嘆息之墻"
傳統口服或靜脈注射給藥時,超過98%的中樞神經系統藥物會被血腦屏障(BBB)攔截。這層由緊密連接的內皮細胞構成的天然防線,雖能保護大腦免受毒素侵害,卻也成為治療腦部疾病的"天塹"。而鼻腔嗅上皮區域的特殊結構,為藥物開辟了一條直達腦脊液的高速通道,但如何讓藥物精準駐留并高效滲透始終是技術難點。
"以菌為舟":工程菌構建智能給藥系統
研究團隊從鼻腔菌群中篩選出天然定植于嗅上皮的植物乳桿菌WCFS1,通過基因編輯將其改造為"活體藥物工廠"。這種工程菌不僅能在鼻腔持續分泌治療分子,更通過表面表達的黏附蛋白與嗅上皮細胞特異性結合,形成長效緩釋平臺。實驗顯示,工程菌分泌的瘦素(Leptin)可快速穿透血腦屏障,在腦脊液中的濃度較傳統鼻腔給藥提升3倍。
減肥革命:從"饑餓激素"到代謝調控
在高脂飲食小鼠模型中,單次鼻腔給予"瘦素工程菌"即展現出驚人效果:治療組小鼠4周內體重增幅降低35%,脂肪沉積減少28%,血糖調控能力顯著改善。更令人振奮的是,工程菌可持續定植14天,單次給藥即可實現長效代謝調控,避免了傳統減肥藥需頻繁注射的弊端。
"腦內特快"的無限可能
該技術的意義遠不止于減肥領域。通過替換工程菌攜帶的治療分子(如神經營養因子、抗體藥物),可靶向治療阿爾茨海默病、帕金森病等神經退行性疾病。相較于現有納米載體,活菌載體具有自我擴增、精準定位、持續分泌等獨特優勢。研究團隊已著手開發可調控的基因開關,未來或實現按需釋放藥物的智能治療系統。
挑戰與展望
盡管動物實驗成果斐然,但人體鼻腔環境復雜,菌群定植可能引發免疫反應。研究顯示工程菌未侵入腦實質,安全性良好,但長期影響仍需驗證。隨著合成生物學與微生物組學的交叉突破,"活體藥物遞送"或將成為精準醫療的新frontier,讓我們拭目以待這場由鼻腔開啟的醫學革命。
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